液压与气动技术实训指导书.docx

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液压与气动技术实训指导书

液压与气动技术

实训指导书

2009年11月

液压、气动实训操作规程

1．学生做实训之前一定要了解本实训系统的操作规程，在实训老师的指导下进行，切勿盲目进行实训。

2．实训前，必须熟悉元器件的工作原理和动作的条件，掌握快速组合的方法，绝对禁止强行拆卸，不要强行旋扭各种元件的手柄，以免造成人为损坏。

3.做元件拆装实训时,必须按不同元件拆装顺序进行，严禁野蛮操作。

拆卸元件时拆下的零件用专用容具好,小心轻放；安装时按原来状态复原元件，切忌遗漏零件。

4.在液压、气动实训的过程中，务必注意稳拿轻放元件，防止碰撞；在回路实训过程中确认安装稳妥无误才能进行加压实训。

5.液压气动实训时，系统压力不得超过额定压力：

液压系统一般不大于4-6Mpa，气动系统不大于0.6Mpa。

6.禁止带负载启动（要将调压阀门旋松），以免造成安全事故。

7.学生在实训过程中，发现回路中任何一处有问题时，应立即关闭油泵或空压机，并向指导老师汇报，只有当回路释压后才能重新进行实训。

8.实训完毕后，要清理好元器件，注意搞好元器件的保养和实训台的整洁，并认真填写实训室有关记录。

项目一液压、气动工作原理与实训装置

任务1、了解液压、气动实训台概况

实训设备一THYYC-2型微机控制液压传动综合实训装置（天煌公司）

一、装置概述

实训装置为组合式模块结构，采用标准的工业液压元件，可开设液压基本回路、液压元件性能等实训项目，并配有数据采集系统，实现计算机智能数据采集、分析、处理、数字显示、曲线自动生成及实时显示等，能开展实现机电一体化综合实训。

二、实训装置组成

1.实训工作台

操作面板采用带“T”沟槽形式的铝合金型材制作。

台面为铁质凹形油盘，内嵌铝合金型材，并留有泵站、流量计、量杯等接口。

（1）电源模块

实训台强电控制部分均隐藏于电气控制屏内，三相电网电压由3个量程为0～450V的交流电压表指示，每相电源均设有过载熔断保护及指示装置；配置泵站工作电源启动、停止的继电接触控制系统（手控或PLC控制两种方式）。

提供AC380V三相交流电源接口、AC220V单相交流电源接口、DC24V直流电源接口（由数显电压表指示输出电压值、为控制电路提供工作电源）。

（2）安全保护

带电流型漏电保护，对地漏电电流超过30mA即切断电源；电气控制采用直流24V电源，并带有过载保护、短路保护，防止误操作损坏设备。

另外还设有液压泵防反转保护、接地保护、压力过载保护等功能。

采用高绝缘护套结构专用实训连接导线。

2.液压泵站

电机和泵内轴一体式连接。

（1）变量叶片泵1台：

排量6.67ml/r,额定压力7Mpa；

（2）定量齿轮泵1台：

排量：

6ml/r ， 额定压力14Mpa；

（3）液压泵驱动电机2台：

额定功率2.2kW；

（4）油箱1个：

公称容积90L,附有油温液位示计、滤油器、空气滤清器、清洁盖等辅件。

（5）胶管架1个：

可放置实训所需液压胶管。

3.液压元件

各类常用液压方向、压力、流量控制阀，以力士乐系列工业阀为主。

每个液压元件配有油路过渡底板，可方便、随意地安放在面板上。

油路搭接应采用开闭式快换接头，拆接方便。

先导式溢流阀阀口位置布局

所有换向阀的阀口皆是上图位置布局

单向节流阀阀口位置布局

单向阀阀口位置布局

直动式减压阀阀口位置布局

调速阀阀口位置布局

单向顺序阀阀口位置布局

直动式溢流阀阀口位置布局

液控单向阀阀口位置布局

4.电气控制单元

（1）PLC主机模块：

采用三菱FX2N系列PLC，I/O口48点，继电器输出形式；电源电压：

AC220V/50Hz，控制电压为DC24V；PLC各输入输出点均连接到面板的安全插口上，搭建电气回路方便。

配备PLC编程软件及通讯电缆等。

（2）继电器模块：

提供4组直流继电器接口，可由手动、自动两种方式控制；控制电压DC24V，各端子均已引至面板安全插口，使用安全可靠。

（3）时间继电器模块:

提供2组直流时间继电器接口，可进行延时控制，有手动、自动两种方式控制；控制电压DC24V，各端子均已引至面板安全插口，使用安全可靠。

（4）控制按钮模块：

提供12组带灯控制按钮接口（1常开，1常闭），其中6组带自锁功能，6组自动复位，各端子均已引至面板安全插口。

（5）微机控制接口模块：

提供经过隔离的12路DI、12路DO、1路AO（-10V～10V直流电压、0～20mA直流电流）。

5.测量仪器仪表

（1）压力传感变送器2个：

精度等级0.5级；变送信号输出0～5VDC；量程0～10Mpa；过载能力200%FS；

（2）涡轮流量传感变送器1个：

精度等级0.5级；量程：

0～10L/min；

（3）智能流量显示仪1个：

配套涡轮流量传感器，变送信号输出0～20mA；

（3）功率变送器1个：

精度等级0.5级；量程0～5KW；变送信号输出0～20mA；

（4）温度传感变送器1个：

测量油箱内液压油温度；精度等级0.5级；量程-10～150摄氏度；

（5）位移传感器变送器1个：

精度等级：

0.2级量程：

0～300mm；

（6）多功能数据采集卡1块：

16通道模拟量输入、2通道模拟量输出、16通道数字量输入、16通道数字量输出；精度12位；采样频率100K；配套64位PCL传输电缆1根。

（7）耐震压力表2个：

内置甲基硅油，量程0～10Mpa。

（8）精密压力表1个：

精度0.4级，量程0～10Mpa。

（9）秒表1个：

量程0～999.9s

（10）量杯1个：

容积1.5L

6.液压软件

含正版液压仿真软件（可与硬件实时通讯和同步运行，20多个可视化液压回路仿真控制实训）、PLC编程软件和数据采集系统（具有实训数据采集、分析、处理、即时显示、实训曲线自动生成等功能）、液压系统设计软件各一套。

7.计算机1台

计算机安装好各种软件，带PLC软件和液压仿真软件。

实训设备二THYQD-1型气动与PLC实训装置（天煌公司）

一、装置概述

装置采用组合式模块结构，学生可自行组合气动回路及电气控制系统，具有较强的实际操作功能。

集各种工业气动元件、继电器控制技术、PLC技术、组态仿真技术于一体。

具有以下特点：

1.灵活性强

各个气动元件成独立模块，均装有带弹性插脚的底板，实训时可在通用铝型材板上组装成各种实训回路，气动元件装卸快捷，布局灵活，实训回路清晰、明了；

2.噪音低

采用静音空压机，为实训室提供一个安静的实训环境；

3.控制模式多样

气动元件有气控、电控和手控等方式，气动回路可采用独立的继电器控制单元进行电气控制；

4.安全性好

带有电流型漏电保护，当对地漏电电流超过30mA时，即切断电源；电气控制采用直流24V电源，并带有过流保护，防止误操作损坏设备；系统额定压力为0.7Mpa，是安全的低压实训系统；

5.综合性强

该装置集各种真实的气动元件、继电器控制单元、PLC、计算机组态技术于一体，功能强大、适用范围广。

二、装置组成

1、工作台

1.用1.5mm铁皮和方管焊接为一体。

实训工作台整体框架，经磷化处理后再进行表面喷塑、实训工作台底板为2mm钢板、刹车万向轮结构。

台面采用带防水、防火、耐磨高密度板；左右设有两个抽屉（带锁），用于放置工具及资料。

实训台还装有铝型材，可以任意更换模块化元件。

2.操作区由铝型材、铁质凹型油盘、铝塑板电路箱等构成。

主操作区用带“T”沟槽形式的工业级铝合金型材结构，可以方便、随意地安装气压元件，搭接实训回路。

T型槽工业铝合金型材面板的敞开式结构，方便耐用、安全可靠。

2、静音空气压缩机

电源220VAC50Hz、功率500W、流量55L/min、储气罐容积24L、噪音<=60db、最大压力：

0.8Mpa

3、气动元件

主要采用台湾亚德客气动元件，同时还配有台湾新恭、上海新益气动元件。

每个气动元件配过渡底板，可方便、随意地安放在铝型材面板上。

气动回路搭接采用快换接头，拆接方便。

气动阀上电控部分，通过高可靠实训导线引出，便于做实训时搭接控制回路用。

底板采用轻质工业合成塑料开模而成，具有轻便、安全、操作简便等特点，且底板适用于任何气动阀，使操作、维护方便。

有些气动元件还配有钣金底板，使实训时可随意跟据实训要求调整元件高度，以便更好的完成实训。

气动回路搭接采用快换接头，拆接方便。

主要包含空气压缩机，空气过滤、减压、油雾器三联件，减压阀，手动换向阀，电磁换向阀，气控换向阀，行程阀，单向节流阀、快速排气阀，或门型梭阀，单作用气缸、双作用气缸等。

4、电气测控单元

各电气测控单元采用挂箱模块式结构，设备扩展、升级方便。

包含实训台交流电源控制及直流24V（3A）电源单元，PLC可编程序控制器、PLC电气控制输入单元、PLC电气控制输出单元，按钮控制单元，继电器控制单元，行程开关（常闭、常开）等。

（1）PLC主机模块

采用三菱FX2N系列可编程序控制器（PLC），I/O口48点，继电器输出形式，电源电压：

AC220V/50Hz。

PLC各输入输出点均连接到面板的安全插口上，搭建电气回路方便。

配备PLC编程软件、编程电缆及相关操作手册等。

（2）继电器、时间继电器、控制按钮模块

各种按钮、继电器、时间继电器的接头均接到面板上，进行实训时方便插拔连接。

继电器分为四组，每组四个单元，每单元复合一常开一常闭，以满足不同的实训要求；时间继电器分为二组，每组二个单元，分为延时断开和延时闭合。

按钮分为12组，6组带灯点动按钮，6组带灯自锁按钮，每组复合一常开一常闭。

5、计算机1台

计算机：

联想启天品牌电脑，E5200双核2.5G/2G内存/320G硬盘/256M独立显卡/DVD光驱/17液晶显示器，安装好各种软件，带PLC软件，实训台相关模块与计算机联接，实现现通信和控制。

6．气动设计和模拟软件

内部包含符合DINISO1219标准的元件库，通过该软件，用户可以在计算机上进行气动、电气气动、液压、电气液压知识的学习以及回路的设计、测试和模拟。

实训设备三YZ-03电液比例液压实训台（巨林公司）

YZ-03电液比例液压实训台外观图]

一、装置概况

系统全部采用标准的工业用液压元器件，使用安全可靠，贴近工业化，还配置目前工业上广泛使用的电磁比例阀、比例放大器。

1.实训回路即插即用，连接方式采用快换接头，每个阴接头、阳接头都配有带自锁结构的单向阀

2.实训控制方式多样化：

实训回路可运用机械控制、传统的继电器控制、现代的PLC控制、比例放大器控制、工控软件控制等多种控制方式，让学员门全方位，多层次的深入了解液压系统的控制原理；

3.可编控制器（PLC）能与PC机通讯：

实现电气自动化控制、可在线编程监控及故障检测，以及可以运用PC机与PLC对液压控制系统进行深入的科研开发等等。

4.具有丰富的组态仿真回路、精密的测量仪器、专业的数据采集系统

5.实训台设计完全按照国家安全标准执行，凡是金属类均有接地保护，三相电采用漏电保护装置

6.可完成液阻特性测试、常用液压元件的性能测试、液压传动基本回路实训、比例液压实训、液压控制系统仿真实训、数据采集等实训项目

二、系统主要参数

⏹电源：

国家标准工业用电——AC380V、50HZ；

⏹控制电压：

安全控制电压——DC24V；

⏹使用环境要求：

防潮、防尘环境；

⏹系统总功率：

<=6KW;

⏹系统安全使用压力：

P<=7Mpa;

⏹主工作台尺寸：

2280×650×1770（mm）;

⏹辅助工作台尺寸：

1500×850×800（mm）

⏹重量：

约300Kg

三、实训台组成部分

本实训台由实训工作台、辅助实训台、液压泵站、常用液压元件、测试传感变送器、电气控制单元、数据采集系统、PC电脑等几部分组成。

（一）实训工作台

实训工作台以钢质型钢为主框架，表面采用亚光喷塑处理。

铝型材操作面板、铁质凹型油盘、高密度防火板电路箱等构成安全方便的实训操作平台。

面板带“T”型沟槽形式的铝合金型材结构，可以方便、随意地安装液压元件，搭接实训回路。

YZ-03电液比例液压实训台基本结构图

（二）液压泵站（注：

可根据实际需求提供各种类型的液压泵站）

定量齿轮泵：

1台排量6ml/r,额定压力：

14Mpa；

定量齿轮泵驱动电机：

2.2KW；

变量叶片泵：

1台排量：

6.67ml/r，额定压力：

7Mpa；

变量叶片泵驱动电机：

2.2KW；

油箱：

公称容积120L，附有液位、油温指示计、吸油滤油器、空气滤清器等；

液压油：

32#抗磨液压油；

高压精吸油滤油器：

过滤精度10微米，不低于HB5930-6/A级；

吸油精滤油器：

过滤精度10微米，不低于HB5930-6/A级；

回油精滤油器：

过滤精度10微米，不低于HB5930-6/A级。

（三）常用液压元件

1.以北京华德液压元件为主（采用德国力士乐技术配置详见配置清单）；

2.每个液压元件均配有油路过渡底板，采用专用弹卡式底板固定，可方便、随意地将液压元件固定在铝合金型材面板上；

3.油路搭接采用开闭式快换接头，拆接方便，不漏油。

比例方向流量阀先导式比例溢流阀

（四）测试用传感变送器

1.压力传感变送器精度等级：

0.5级量程：

0-10Mpa；

2.涡轮式流量传感器精度等级：

0.5级量程：

0-10L/min；

3.功率变送器精度等级：

0.5级量程：

0-5KW；

4.温度传感变送器精度等级：

0.5级量程：

-10-150摄氏度；

5.位移传感变送器精度等级：

0.1级量程：

0-300mm；

（五）电气测控制单元

1.可编程控制器（PLC）：

日本三菱FX1S系列，I/O口20点，继电器输出形式，电源电压：

AC220V/50Hz，控制电压为DC24V；

2.24V直流电源：

用于提供控制电压、传感器所需电源等；

3.电气控制线路设有短路保护、过载保护等功能，所使用的电气元器件全部符合IEC标准；

实训设备四QDA-1型气动PLC控制综合教学实训装置（巨林公司）

一、装置概况

本装置是一种随意快插、装卸方便快捷的组合式气压传动实训装置，可进会常规的气动基本控制回路实训外，还可进行模拟气动控制技术应用实训，气动技术课程设计等。

装置采用PLC主控方式。

利用PLC控制系统与PC连接，能实现PLC指令编程、梯形图编程，从而进一步了解PLC的控制应用以及PC在线调试等实训功能。

实现了气动技术和电气控制技术的完美结合。

主要特点：

1、模块化的结构设计搭建实训简单、方便，各气动元件成独立模块，配有方便安装的底板，实训时可以随意在通用铝合金型材板上组建各种实训回路，操作简单快捷。

2、快速可靠的连接接头，拆卸简便省时。

3、采用标准的工业气动元件，性能可靠、安全。

4、低噪音的工作泵站，提供一个安静的实训环境（噪声<60）。

二、装置组成：

实训装置由实训台架、工作泵站、气动元件、电气控制单元等几部分组成。

1.实训台架：

实训台架由实训安装面板（铝合金型材）、实训操作台等构成。

长x宽x高1500mm*650mm*1700mm安装面板为带“Ｔ”型槽的铝合金型材结构，可以方便、随意地安装气动元件，搭接实训回路。

2.工作泵站：

气泵输入电压：

AC200V/50HZ

额定输出压力：

0.8Mpa

气泵容积：

20L

工作噪声：

<60分贝

3.气动元件：

以亚德克气动元件为主，气动元件均配有铝合金过渡底板，可方便、随意地将元件安放在实训面板（铝合金型材）上。

回路搭接采用快换接头，拆接方便快捷。

4.电气控制单元：

可编程序控制器（PLC）；采用欧姆龙CPM1A-20CDR-A,I/O口20点；（可选配），电源电压：

AC220V/50HZ

任务2、了解液压系统基本构成与调节（演示）

液压系统演示性实训

一、液压原理图

二、电气控制

三、系统分析

1）液压系统分析：

系统由动力装置、执行装置、控制调压装置、辅助装置组成；包含了多个基本回路，如：

远程调压、调速回路、换向回路等。

2）电气系统分析

不按下SB8，系统压力由阀1来控制，当按下SB8后，系统压力由阀1和阀2组合完成（即远程调压）。

按下SB2，油缸4前进，按下SB3，Z3才能得电，油缸4才能后退。

因为Z2和Z3不能同时得电，因此电路采用了互锁设计。

油缸5的运动亦如此。

按下SB7后系统控制回路断开。

四、思考

远程控制有何作用？

远程控制阀起调压作用的条件是什么？

任务3、了解气动系统基本构成与调节（演示）

行程阀控制气缸连续往返气控回路实训

一、实训气动回路图：

图1气动回路图

二、实训步骤：

1、根据图1，把所需的气动元件有布局的卡在铝型材上，再用气管把它们连接在一起，组成回路。

2、仔细检查后，打开气泵的放气阀，压缩空气进入三联件。

调节三联件中间的减压阀，使压力为0.4MPa，由原理图可知，气缸首先应退回气缸最底部，调整机械阀3，使阀3处在动作状态位，此后手旋手动阀1，使之换位，气缸前进，到头后，调整机械阀4，使阀4也工作在动作状态位，这样气缸便可周而复始的动作

3、使手动阀1复位，气缸退回到最底部后，便停止工作。

手动阀1手旋1次，气缸便往返一次。

三、思考题：

1、结合本系统说明气压传动原理，并指出元件的类型、作用。

2、分析系统的工作原理。

项目二液压、气动元件拆装

一、液压气动元件拆装的目的、任务与操作要求

1、总体目标和任务

在液压、气动系统的维护、修理中，经常会遇到液压元件的调整和修理的问题，可以这样说，合理拆装液压元件是使用和维护液压设备的工作人员必备的基本功。

通过拆装实习，要可以搞清楚结构图上难以表达的复杂结构和空间油路，加深对有关液压元件的结构和工作原理的理解，还可以感性地认识各零件外形尺寸及安装部位，对一些重要零件的材料、工艺及配合要求获得初步的了解，并在动手方面得到一定程度的职业训练。

2、基本操作要求

（1）拆卸之前须分析元件的产品铭牌，了解元件的型号和基本参数，认真查阅教材或元件图册同类元件的结构图，分析它的结构特点，制订出拆卸工艺过程。

（2）记录元件及解体零件的拆卸顺序和方向

（3）拆卸下来的零件不落地不划伤不锈蚀

（4）拆装个别零件需要专用工具。

（5）需要敲打某一零件时，须用木棒或铜棒

（6）拆卸下来的全部零件须用煤油或柴油清洗，干燥后用不起毛的布擦拭干净，用细锉或油石去除各加工面的毛刺。

（7）元件的装配按拆卸相反顺序进行。

（8）安装完毕检查现场有无漏装元件。

（9）装配后应向元件的进出油口注入机油，对于有转动部件的液压件，还要用手转动主轴，检查是否有不均匀过紧现象。

（10）在拆装中，要注意理论联系实际，为了弄清液压元件的结构和工作原理，必须抓住元件的结构要素和工作特性。

二、实训工具

钳工工作台、内六角扳手、活动扳手、一字螺丝刀、十字螺丝刀、尖嘴钳

三、实训任务

任务1、液压泵的拆装

1．拆装齿轮泵（CB-B4型）、叶片泵（YB-10B型）

●实训目的

（1）熟悉常用液压泵的结构，进一步掌握其工作原理。

（2）学会使用各种工具正确拆装常用液压泵，培养实际动手能力。

（3）初步掌握液压泵的安装技术要求和使用条件。

（4）在拆装的同时，分析和了解常用液压泵易出现的故障及排除方法。

2．思考题：

●齿轮泵：

（1）说出铭牌上主要参数的含义。

（2）指出各主要零件的名称和作用。

（3）找出密封工作腔，并分析吸油和压油过程。

（4）齿轮泵结构上存在什么问题？

如何解决？

（5）齿轮泵进、出油口孔径为何不等？

若进、出油口反接会发生什么变化?

（6）泵的安装定位方式及泵与原动机的连接形式是怎样的？

●叶片泵

（1）指出铭牌上标出的主要参数，熟悉外部结构，找出进、出油口。

（2）说出主要组成零件的名称及作用。

（3）找出密封工作腔和吸油压油区，分析吸油和压油过程。

（4）泵工作时叶片一端靠什么力量始终顶住定子内圆表面而不产生脱空现象?

（5）观察泵的安装方式及泵与原动机的连接方式。

任务2、液压控制阀的拆装

1．拆装直动式溢流阀（P-B10）、高压溢流阀（DB-10）、节流阀（L-10B）、换向阀（34E-10B）

2．思考题：

任务3、液压缸的拆装

1．拆装单出杆双作用液压油缸

2．思考题：

（1）什么是单出杆双作用液压油缸的差动连接？

差动连接有何特性？

（2）液压缸的调整通常包括哪些方面？

分别如何进行？

任务4、气动控制阀的拆装

1．拆装各类气动控制阀

●方向控制阀：

单电控二位五通阀（4V210-08/24V）、单气控二位五通阀（4A210-08）比较其在结构功能上的不同。

●压力控制阀：

拆装调压阀（SR200-08）

●流量控制阀：

拆装单向节流阀（ASC200-08）

2．思考题：

（1）气动控制阀和液压控制阀在结构上有何不同？

任务5、气缸的拆装

1．拆装气缸MSAL-32×50

2．思考题：

（1）气缸与油缸在结构和使用上有何不同？

项目三液压传动基本回路实训

一、实训目的

1．了解液压元件的原理与应用

2、掌握液压基本回路的类型、构成与功能

3、掌握基本回路的拼构技能，熟练使用实训台

4、掌握液压图的基本识图能力

二、实训内容

根据以下基本回路图，选用适当的液压在液压实训台上建立回路，并作相关的调试，根据思考题以实训手段找出问题的答案。

任务一压力控制回路

1、简单的调压回路

调节要求：

把系统压力分别调为2MPa、3MPa

2、多个溢流阀的调压

（1）串联调压

（2）远程控制调压

调节要求：

把系统压力分别调为2MPa、3MPa

思考题：

1、串联调压与远程控制调压有何不同？

2、远程调压有何用途，远程调压阀起作用的条件是什么？

3、减压阀减压回路

调节要求：

把系统压力分别调为2MPa、3MPa

思考题：

1、减压阀的T的作用是什么？

2、负载变化时，减压阀出口的压力有何变化？

3、减压阀进出口接反时，会出现什么现象？

4、三位换向阀油缸浮动卸荷回路

5、溢流阀遥控口卸荷

任务二速度控制回路

1、调速回路

（1）进口节流调速回路

调节要求：

调节节流阀开度，观察油缸速度的变化。

（2）旁路节流调速回路

调节要求：

调节节流阀开度，观察油缸速度的变化。

思考题：

进口节流调速回路、旁路节流调速回路适用范围有何不同？

2、调速阀调速回路

（1）进口调速阀调速回路

调节要求：

调节节流阀开度，观察油缸速度的变化。

（2）旁路调速阀调速回路

调节要求：

调节节流阀开度，观察油缸速度的变化。

思考题：

使用节流阀、调速阀调速在调速效果上何区别？

为什么？

3、速度换接回路

（1）调速阀的短接速度换接回路

调节要求：

调节3的节流口，在油缸进退时分别令Z2能通断电，观察油缸速度的变化，并解析原因。

（2）调速阀的串联速度换接回路

思考题：

本回路能实现几种速度的切换？

如何操作？

（3）调速阀的并联速度换接回路

思考题：

调速阀的串联及并联速度换接回路在使用中有何不同？

3、快速回路

差动快速回路

思考题：

（1）差动快速回路通常应用在何种场合？

（2）试列出其它几种快速回路的实现方式，并画出其液压原理图。

任务三方向控制回路

（